Fisiologia y Metabolismo Bacteriano
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METABOLISMO Y CRECIMIENTO BACTERIANO
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Metabolismo y crecimiento Metabolismo y crecimiento bacterianosbacterianos Objetivos
Entender los procesos metabólicos que tienen lugar en la célula bacteriana y su aplicación en el aislamiento e identificación de las bacterias
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Fisiología bacterianaFisiología bacteriana
Crecimiento: es el aumento ordenado de todos los componentes celulares → Duplicación celular
Metabolismo: son los pasos intermedios entre la captación de nutrientes y la división celular.
Anabolismo Catabolismo
(Síntesis) (Destrucción)
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Nutrición bacterianaNutrición bacteriana
Exigentes (Haemophilus, Neisseria)
No exigentes (Pseudomonas, Escherichia)
Energéticamente exigentes (Chlamydias)
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Nutrientes necesarios:Inorgánicos: H2O - C - N - S - Fe - P Orgánicos: Azúcares - Ácidos - Aminoácidos - Purinas y Pirimidinas - Vitaminas
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Transporte a través de la M.P.Transporte a través de la M.P.5
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Absorción de nutrientesAbsorción de nutrientes
Oligoelementos: difusión pasiva o facilitada Gases: difusión pasiva Moléculas pequeñas: difusión simple o facilitada Grandes moléculas: digestión previa
Almidón: amilasas Proteínas: proteasas DNA: Desoxirribonucleasas Gelatina: gelatinasas Grasas. Lipasas, fosfolipasas
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Requerimientos de ORequerimientos de O22 y CO y CO22
Aerobios estrictos: 21% de oxígeno Pseudomonas, Mycobacterium
Microaerófilos: 5% de oxígenoCampylobacter, Helycobacter
Anaerobios obligados: 0% de oxígenoFusobacterium, Clostridium
Anaerobios aerotolerantes: 0,5% de oxígeno Actinomyces, Propionibacterium
Anaerobios facultativos: crecen con o sin oxígenoStreptococcus, Enterobacteriaceae
Capnófilos: necesitan o crecen mejor con 5-10% de CO2 Neisseria, Haemophilus
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Requerimientos de pHRequerimientos de pH
Neutrófilas = 5,5 - 8,0
Staphylococcus
Acidófilas = 0,0 - 5,5
Lactobacillus
Alcalófilas = 8,0 - 11,5
Vibrio
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9Requerimientos de temperaturaRequerimientos de temperatura
• Psicrófilas = 0 - 20ºC– Pseudomonas, Listeria
• Mesófilas = 20 - 45ºC– Staphylococcus, Streptococcus
• Termófilas = 55ºC o más– No patógenas
• Estenotérmicos = 35 - 36ºC– Neisseria
• Euritérmicos = 0- 44ºC– Enterococcus
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Metabolismo
Es el conjunto de reacciones químicas que se producen en las células vivas.
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Catabolismo Es la descomposición de las sustancias nutritivas en
compuestos más sencillos con liberación de energía, que la
bacteria utiliza para su biosíntesis.
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Oxidación biológica
Finalidad: obtener energía (ATP) para el crecimiento y la obtención de productos intermedios que se pueden utilizar como
punto de partida para la biosíntesis.
Procesos:Fosforilación a nivel de sustrato o
Fermentación
Fosforilación oxidativa o Respiración
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Respiración aeróbicaRespiración aeróbica
Ocurre en presencia de oxígeno (Oxidación)Glucosa + O2 CO2 + H2 O + 38 ATP
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PasosGlucólisisDecarboxilación oxidativaCiclo de KrebsTransporte de electrones
Productos tóxicos: O2- y H2 O2
Bacterias aerobias y anaerobias facultativas en aerobiosis
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15Respiración anaeróbicaRespiración anaeróbica
• Ocurre en ausencia de oxígeno• Aceptores finales de electrones: iones inorgánicos
• Glucosa + S CO2 + SH2 + 34 ATPPasos
GlucólisisDecarboxilación oxidativaTransporte de electrones
No se liberan productos tóxicos
Bacterias anaerobias obligadas y anaerobias facultativas en anaerobiosis
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16Fermentación anaeróbicaFermentación anaeróbica
• Ocurre en ausencia de oxígeno• Los aceptores de electrones son moléculas orgánicas
• Glucosa + NADH Piruvato + NAD+ + ATPPasos
GlucólisisDegradación del piruvato
Productos con alta energía: ácido láctico, propiónico, butírico, acético, alcohol etílico, etc.Bacterias anaerobias y anaerobias facultativas en anaerobiosis
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Requerimientos de oxígenoRequerimientos de oxígeno
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BB CC DDAA
Aerobio Anaerobio Microaerófilo Anaerobio estricto estricto facultativo
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AnabolismoPolisacáridos capsulares
Exotoxinas
Exoenzimas
Antibióticos
Vitaminas (complejo B y vit K)
Pigmentos
Bacteriocinas
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Medios de CultivoMedios de Cultivo
Conjunto de sustancias que permiten el crecimiento de los microorganismos bajo determinadas condiciones de incubación (Tiempo, temperatura y oxígeno)
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Según su composiciónSegún su composición
Medios sintéticos o simples
Poseen composición exactamente conocida.
Sólo contienen sustancias orgánicas e inorgánicas
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• Medios complejos o enriquecidos
Su composición se conoce parcialmente.
Contienen huevo, sangre, suero, carne, etc.
• Líneas celulares
Formadas por células vivas
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Según su aplicaciónSegún su aplicación
Medios generales: Permiten el crecimiento de la mayoría de las bacterias presentes en la muestra
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• Medios selectivos: Permiten el crecimiento de sólo determinado tipo de bacteria. Contienen sustancias que inhiben el desarrollo de ciertas bacterias (antibióticos, colorantes, sales, etc.)
• Medios diferenciales: Poseen sustancias que permiten diferenciar entre grupos bacterianos según determinadas características biológicas y permiten realizar una identificación presuntiva (hemólisis, fermentación de azúcares, precipitación de sales, etc).
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Medios de cultivoMedios de cultivo Caldo Tioglicolato Caldo selenito Caldo Cerebro-Corazón Agar nutritivo Agar sangre Agar chocolate Agar Eosina-Azul de Metileno (E.M.B.) Agar Salmonella-Shigella (S.S.) Agar Manitol Salado
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Aislamiento primarioAislamiento primario24
Muestras clínicasMedio de cultivo
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25Aislamiento primarioAislamiento primarioSiembra por estríasSiembra por estrías
Inicio de la siembra
Final de la siembra
Incubar 24 hs
a 37ºC
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Aislamiento primarioAislamiento primario Siembra por estríasSiembra por estrías
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Inicio de la siembra
Final de la siembra
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División BacterianaDivisión Bacteriana27
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División BacterianaDivisión Bacteriana
1 Célula bacteriana 1 colonia
Escherichia coli División: 20 minutos Colonias: 1 día
Clostridium botulinum División: 35 minutos Colonias: 2 días
Mycobacterium tuberculosis División: 12 horas Colonias: 30 días
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Crecimiento y muerte bacterianosCrecimiento y muerte bacterianos29
Latencia Exponencial Estacionaria Muerte
Tiempo
Núm
ero de bacterias vivas
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GRACIAS
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